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表面活性剂通过选择性吸附附眷于颜料粒子上

发布日期: 2021-04-08 来源: 翊成网络g 点击:

有些表面活性剂可用于分散液体中的细小固体粒子(特别是颜料)。表面活性剂通过选择性吸附附眷于颜料粒子上。

在水性系统中,疏水(亲油)基吸附于粒子表面,亲水(疏油)基则伸入水性体相。如使用的是离子性表面活性剂,则颜料粒子受电荷稳定化的作用而相互保持分离。电荷稳定化则是由于粒子周围的电斥力作用的结果;因为所有粒子都被相同的电荷包围,所以当粒子靠近时就会相互排斥。在某些水性涂料系统中,还需要非离子表面活性剂提供粒子周围的位阻稳定化。

与水性系统不同,在非水性涂料系统中,疏油(亲水)基吸附于粒子表面,亲油(疏水)基则指向溶剂体相。在这种情况下,分散体受位阻稳定化作用而趋于稳定。位阻稳定化是因在液体介质中溶剂化的表面活性剂的分子链形成空间位阻而产生的。


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分散剂的结构与润湿剂稍有不同。分散剂必须润湿并锚定于固体(颜料)粒子表面,但它的一部分必须。形成粒子与分散介质之间的连系物。此外,疏水部分(亦称为尾部)必须有足够的长度,使从颜料表面伸出的链团能在粒子周围产生有效的位阻。在溶剂性涂料系统中,表面活性剂的尾部长度应大于C18H37许多。用作润湿剂效果良好的表面活性剂并不是有效的分散剂,原因就在于其链长太短。

有效的锚固剂(锚定剂)吸附于颜料表面,不溶或仅微溶于溶剂,对粒子表面有很强的亲合性。大多数锚固剂有强极性,通过氢键附着于粒子表面。锚定团的实例有胺。季铵盐、脲、羧酸、磺酸盐和磷酸盐。少数锚固剂具有特异的结构,例如大扁平染料分子,它们用于锚固于酞菁蓝和酞菁绿颜料。这些染料分子的结构与颜料相似,有与颜料缔合的倾向。

没有适用于所有颜料的通用润湿剂和分散剂。然而,选用具有适当尾部、适合一定颜料混合物的锚定团,就能获得较好、较有效的润湿和分散效果。

有多种不同方法使分子中兼有锚定团和尾部。具有支链结构且支链上带极性基的分子似乎分散作用最佳。支链起锚定团的作用,而支链接点之间的环带则是尾部。A-B嵌段(A是锚定团,B是疏水性尾部)。A-B-A嵌段,B-A-B嵌段、接枝或梳形聚合物表面活性剂也都可能是非水系统用的极有效颜料分散剂。